《汽车构造》第5章 柴油机燃油供给系.ppt

第五章第五章 柴油机供油系柴油机供油系第一节第一节 柴油及其使用性能柴油及其使用性能 柴油的使用性能指标主要是柴油的使用性能指标主要是发火性发火性、蒸发性蒸发性、粘粘度度和和凝点凝点1.发火性发火性：指燃油的自燃能力，用十六烷值表示指燃油的自燃能力，用十六烷值表示十六烷值愈大，发火性愈好，容易自燃国家十六烷值愈大，发火性愈好，容易自燃国家标准规定轻柴油的十六烷值不小于标准规定轻柴油的十六烷值不小于452.蒸发性蒸发性：指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出：指柴油蒸发汽化的能力，用柴油馏出某一百分比的温度范围，即某一百分比的温度范围，即馏程馏程和和闪点闪点表示柴油的柴油的闪点闪点是指在一定的试验条件下，当柴油蒸气是指在一定的试验条件下，当柴油蒸气与周围空气形成的可燃混合气接近火焰时，开始出与周围空气形成的可燃混合气接近火焰时，开始出现闪火的温度现闪火的温度某一百分比的馏出温度愈低，柴油的蒸发性愈好某一百分比的馏出温度愈低，柴油的蒸发性愈好闪点低，蒸发性好闪点低，蒸发性好3.粘度：粘度：决定燃油的流动性粘度愈小，流动性决定燃油的流动性粘度愈小，流动性愈好；但过小会引起柴油机高压供油系中愈好；但过小会引起柴油机高压供油系中偶件偶件副之间的漏失量副之间的漏失量增加，影响建立高压油，也会增加，影响建立高压油，也会造成偶件副磨损加剧。

造成偶件副磨损加剧4、凝点凝点：柴油失去流动性开始凝固时的温度柴：柴油失去流动性开始凝固时的温度柴油的凝点应比最低工作温度低油的凝点应比最低工作温度低3-5C，否则将否则将造成油路的堵塞因此，造成油路的堵塞因此，柴油的牌号根据柴油柴油的牌号根据柴油的的凝点凝点编定编定，如，如10号、号、0号、号、-35号轻柴油的凝号轻柴油的凝点分别是点分别是10 C、0 C、-35 C第二节第二节 柴油机供给系的组成柴油机供给系的组成 由由燃油供给燃油供给、空气供给空气供给、混合气形成混合气形成及及废废气排出气排出四套装置组成，如图四套装置组成，如图5-1所示一、柴油机混合气形成与燃烧室一、柴油机混合气形成与燃烧室1.柴油机混合气形成：柴油机混合气形成：压缩终了前，高压柴油由喷油嘴向气缸内部燃烧室压缩终了前，高压柴油由喷油嘴向气缸内部燃烧室内喷射，燃油得到雾化（高压、喷孔节流使得油束内喷射，燃油得到雾化（高压、喷孔节流使得油束初速度高达数百米每秒，周围空气高速卷吸进入油初速度高达数百米每秒，周围空气高速卷吸进入油束，油束表面汽化、变细，且油束分裂），在气缸束，油束表面汽化、变细，且油束分裂），在气缸内灼热空气的加热与燃烧室内较强的空气涡流的作内灼热空气的加热与燃烧室内较强的空气涡流的作用下，蒸发、扩散、与空气混合，形成浓度极不均用下，蒸发、扩散、与空气混合，形成浓度极不均匀的可燃混合气，达到一定的自燃温度和混合气浓匀的可燃混合气，达到一定的自燃温度和混合气浓度后，最终自行发火燃烧作功。

度后，最终自行发火燃烧作功柴油机混合气形成的地点在燃烧室内柴油机混合气形成的地点在燃烧室内与汽油机相比：与汽油机相比：柴油机混合气形成时间极短柴油机混合气形成时间极短混合气成分极不均匀：在喷油嘴附近极浓，在燃混合气成分极不均匀：在喷油嘴附近极浓，在燃烧室外缘稀薄；在油束中部极浓，在相邻油束之烧室外缘稀薄；在油束中部极浓，在相邻油束之间稀薄总体空间上平均混合气成分较汽油机稀薄总体空间上平均混合气成分较汽油机稀薄柴油机燃烧室型式分两大类：柴油机燃烧室型式分两大类：统一式统一式（直接喷射式）：（直接喷射式）： 型燃烧室型燃烧室分隔式分隔式：涡流室、预燃室涡流室、预燃室图图5-1 形燃烧室（形燃烧室（a）圆）圆 形；（形；（b）四角形四角形1（a）彗星彗星V号涡流室号涡流室（b）吊钟形涡流室吊钟形涡流室2对柴油机供给系的要求对柴油机供给系的要求1.在在适当时刻适当时刻，将，将一定数量一定数量的的高压燃油高压燃油以适当的规律喷以适当的规律喷入燃烧室入燃烧室各缸的喷油定时和喷油量一致各缸的喷油定时和喷油量一致，且与发动，且与发动机运行工况相适应喷油压力、喷注雾化质量及其在机运行工况相适应喷油压力、喷注雾化质量及其在燃烧室内分布与燃烧室类型相适应。

燃烧室内分布与燃烧室类型相适应基本要求：基本要求：定时定时、定量定量、定压定压以及以及各缸喷油一致各缸喷油一致现代要求：现代要求：适当的喷油规律适当的喷油规律、高压高压2.在一个工作循环内，各缸均喷油一次，其在一个工作循环内，各缸均喷油一次，其喷喷油次序与发动机各缸发火次序相同油次序与发动机各缸发火次序相同3.能根据柴油机负荷的变化能根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油自动调节循环供油量量，以保证发动机稳定运转，尤其是，以保证发动机稳定运转，尤其是稳定怠稳定怠速速，限制超速限制超速3柴油机燃油供给系组成：柴油机燃油供给系组成：1.包括包括高压喷油泵高压喷油泵、喷油器喷油器和和调速器调速器等主要部件等主要部件以及以及燃油箱燃油箱、输油泵输油泵、油水分离器油水分离器、燃油滤清燃油滤清器器、供油提前角自动提前器供油提前角自动提前器和和高低压供油管高低压供油管等等辅助装置辅助装置2.柱塞式柱塞式喷油泵供给系工作原理示意图见图喷油泵供给系工作原理示意图见图5-3所示3.分配式分配式喷油泵供给系工作原理示意图见图喷油泵供给系工作原理示意图见图5-4所示柱塞式柱塞式喷油泵燃油供给系工作原理：喷油泵燃油供给系工作原理：曲轴正时齿曲轴正时齿轮驱动喷油轮驱动喷油泵凸轮轴泵凸轮轴喷油泵凸轮轴喷油泵凸轮轴的偏心凸轮驱的偏心凸轮驱动输油泵动输油泵燃油箱燃油箱油水分油水分离器离器燃油经喷油燃油经喷油泵泵油机构泵泵油机构增压和计量增压和计量喷油器喷油器燃烧室燃烧室限压阀限压阀燃油滤清器燃油滤清器分配式分配式喷油泵供给系工作原理：喷油泵供给系工作原理：曲轴正时齿轮驱曲轴正时齿轮驱动喷油泵凸轮轴动喷油泵凸轮轴柱塞旋转将燃油增压计量柱塞旋转将燃油增压计量二级膜片式输油泵转子旋转二级膜片式输油泵转子旋转泵油泵油高压油管高压油管喷油器喷油器燃烧室燃烧室燃油箱燃油箱油水分油水分离器离器燃油滤燃油滤清器清器一级输油泵一级输油泵曲轴驱动机油泵凸曲轴驱动机油泵凸轮轴偏心凸轮旋转轮轴偏心凸轮旋转第三节第三节 喷油器喷油器 喷油器是实现燃油喷射、雾化的重要部喷油器是实现燃油喷射、雾化的重要部件。

要求喷油器应能满足发动机对其喷雾特件要求喷油器应能满足发动机对其喷雾特性的要求，即应具有一定的性的要求，即应具有一定的油束贯穿距离油束贯穿距离和和喷注锥角喷注锥角以及以及良好的雾化质量良好的雾化质量，并且在，并且在喷油喷油结束时不发生滴漏现象结束时不发生滴漏现象 喷油器由喷油器由喷油器体喷油器体、调压装置调压装置以及以及喷油嘴喷油嘴等组成，其中，喷油嘴是由等组成，其中，喷油嘴是由针阀针阀和和针阀体针阀体组成的一对最重要的组成的一对最重要的精密偶件精密偶件，其配合间隙仅有其配合间隙仅有0.0020.004mm，而且而且最主要的是其工作时受热，温度高，容最主要的是其工作时受热，温度高，容易发生变形而卡死易发生变形而卡死 根据喷油嘴结构形式的不同，喷油根据喷油嘴结构形式的不同，喷油器可分为器可分为孔式喷油器孔式喷油器和和轴针式喷油器轴针式喷油器两两大类1.孔式喷油器结构与工作孔式喷油器结构与工作原理原理组成组成：由针阀：由针阀11和针阀和针阀体体12组成的喷油嘴通过组成的喷油嘴通过拧紧螺母拧紧螺母10与喷油器体与喷油器体9紧固在一起紧固在一起密封密封：拧紧调压螺钉：拧紧调压螺钉5时时通过调压弹簧通过调压弹簧7、顶杆、顶杆8将针阀下端的密封锥面将针阀下端的密封锥面压紧在针阀体下端的密压紧在针阀体下端的密封锥面上。

封锥面上喷油喷油：燃油经进油管接：燃油经进油管接头头16、滤芯、滤芯17、喷油器、喷油器体以及针阀体上的斜油体以及针阀体上的斜油道进入针阀体与针阀之道进入针阀体与针阀之间的环形油腔内，使针间的环形油腔内，使针阀上端的承压锥面受到阀上端的承压锥面受到向上的油压，超过调压向上的油压，超过调压弹簧预紧力后，针阀上弹簧预紧力后，针阀上移，高压燃油经针阀体移，高压燃油经针阀体头部上的喷孔喷入燃烧头部上的喷孔喷入燃烧室内 少量经针阀偶件间隙漏少量经针阀偶件间隙漏失的高压燃油经回油管接失的高压燃油经回油管接头头1回流到燃油滤清器回流到燃油滤清器定位销定位销14的作用是保证的作用是保证喷孔在燃烧室空间的正确喷孔在燃烧室空间的正确位置，并对准喷油器体上位置，并对准喷油器体上和针阀体上的斜油道和针阀体上的斜油道调压螺钉调压螺钉7的作用是可任的作用是可任意调整喷油嘴针阀的开启意调整喷油嘴针阀的开启压力针阀从开启到其上针阀从开启到其上端面被针阀体下端面端面被针阀体下端面干涉所移动的最大距干涉所移动的最大距离，称为离，称为针阀升程针阀升程长油嘴针阀偶件导长油嘴针阀偶件导向面远离高温头部，向面远离高温头部，因而不易卡滞，但往因而不易卡滞，但往复运动质量大，惯性复运动质量大，惯性力大；短油嘴正好相力大；短油嘴正好相反，为避免卡死，针反，为避免卡死，针阀外圆柱面上开设几阀外圆柱面上开设几道沟槽。

道沟槽 低惯量喷油器结构如图示低惯量喷油器结构如图示目的是减小针阀目的是减小针阀往复运动质量往复运动质量，但喷油嘴针阀开启压力不好任意，但喷油嘴针阀开启压力不好任意调整，必须拆下来调整垫片厚度大小调整，必须拆下来调整垫片厚度大小2.轴针式喷油器结构与工轴针式喷油器结构与工作原理作原理单喷油孔单喷油孔；圆柱形或倒；圆柱形或倒锥形细锥形细轴针轴针，伸出在喷，伸出在喷孔外；轴针孔外；轴针自清除喷孔自清除喷孔中积碳中积碳作用短油嘴结构短油嘴结构；针阀导向；针阀导向面靠近针阀体喷孔高温面靠近针阀体喷孔高温部喷油器体底端面与针阀喷油器体底端面与针阀体上端面体上端面不需定位销定不需定位销定位位第四节第四节 柱塞式喷油泵柱塞式喷油泵u喷油泵的作用是按照柴油机的运行工况喷油泵的作用是按照柴油机的运行工况和气缸工作顺序，以一定的规律和气缸工作顺序，以一定的规律定时定时、定量定量地向喷油器输送地向喷油器输送高压高压燃油u多缸泵应满足下列要求：多缸泵应满足下列要求：各缸供油量相等，并能随发动机负荷变各缸供油量相等，并能随发动机负荷变化而变化化而变化应有供油量调节机构（标定工况各缸供油应有供油量调节机构（标定工况各缸供油量差异不超过量差异不超过3%4%，怠速工况不超过，怠速工况不超过30%）。

各缸供油提前角相等，各缸供油提前角相等，误差小于误差小于0.51曲轴转角（即柱塞预行程误差小于曲轴转角（即柱塞预行程误差小于 0.05mm），），且喷油泵供油提前角能随且喷油泵供油提前角能随发动机转速和负荷变化而变化发动机转速和负荷变化而变化（带供油（带供油提前角自动提前器）提前角自动提前器）3）停油迅速干脆，不发生滴漏现象停油迅速干脆，不发生滴漏现象 喷油泵常见的有两大类型：喷油泵常见的有两大类型：直列柱直列柱塞式喷油泵塞式喷油泵和和转子分配式喷油泵转子分配式喷油泵一、柱塞式喷油泵的分类一、柱塞式喷油泵的分类 直列式柱塞泵以直列式柱塞泵以柱塞行程柱塞行程（即凸轮升程）、（即凸轮升程）、泵缸中心距泵缸中心距和和结构特征结构特征为基础成为为基础成为系列系列，每个系，每个系列可以改变列可以改变柱塞直径柱塞直径和和缸数缸数，以适应不同柴油机，以适应不同柴油机的需求二、二、A型喷油泵的结构及工作原理型喷油泵的结构及工作原理 柱塞式喷油泵由柱塞式喷油泵由泵油机构泵油机构、供油量调节供油量调节机构机构、驱动机构驱动机构和和喷油泵体喷油泵体四大部分组成四大部分组成 其中，其中，A型泵结构如图型泵结构如图5-135-13所示。

所示1.泵油机构：泵油机构：u组成组成：由：由柱塞套柱塞套、柱塞柱塞、柱塞弹簧、柱塞弹簧、柱塞弹簧、柱塞弹。